【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離d=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源。現(xiàn)把一個(gè)長(zhǎng)度L=0.50m的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻=2.50Ω，導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.04kg，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/。（已知sin37°=0.60，cos37°=0.80），求：

【1】導(dǎo)體棒受到的安培力；

【2】導(dǎo)體棒受到的摩擦力。

【答案】

【1】 0.30N

【2】 0.06N

【解析】

（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小。根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大小，運(yùn)用左手定則判斷安培力的方向。
（2）導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出摩擦力的大小。

【1】導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：

代入數(shù)據(jù)解得：I=1.5A

導(dǎo)體棒受到的安培力：F安=BId
代入數(shù)據(jù)解得：F=0.5×1.5×0.4N=0.30N，方向沿斜面向上

【2】導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力為：
F1=mgsin37°=0.24N
由于F1小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力f，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：
mgsin37°+f=F安
解得：f=0.06N

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】現(xiàn)有一刻度盤總共有N個(gè)小格且刻度均勻、量程未準(zhǔn)確確定的電壓表V1，已知其量程在13～16 V之間，內(nèi)阻R1＝150 kΩ.為測(cè)定其準(zhǔn)確量程U1，實(shí)驗(yàn)室提供了如下表所列的器材，要求方法簡(jiǎn)潔，盡可能減小誤差，并能測(cè)出多組數(shù)據(jù).

(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙、丙三種電路圖,你認(rèn)為選擇________(填“甲”“乙”或“丙”)電路圖測(cè)量效果最好．

(2)根據(jù)測(cè)量效果最好的那個(gè)電路圖，將下列有關(guān)器材連接成測(cè)量電路__________．

(3)若選擇測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算V1的量程U1，則所用的表達(dá)式U1＝________，式中各符號(hào)表示的物理量是：_____________________________________.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】麥克斯韋電磁理論認(rèn)為：變化的磁場(chǎng)會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)，這種電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同，稱為感生電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)。

在如圖甲所示的半徑為r的圓形導(dǎo)體環(huán)內(nèi)，存在以圓環(huán)為邊界豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B=kt （k＞0且為常量）。該變化的磁場(chǎng)會(huì)在空間產(chǎn)生圓形 的渦旋電場(chǎng)，如圖乙所示，渦旋電場(chǎng)的電場(chǎng)線與導(dǎo)體環(huán)具有相同圓心的同心圓，同一電場(chǎng)線 上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向沿切線。導(dǎo)體環(huán)中的自由電荷就會(huì)在感生電場(chǎng)的作用下做定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者說(shuō)導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，渦旋電場(chǎng)力充當(dāng)非靜電力，其大小與渦旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E關(guān)系滿足F=Eq。

(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

(2)在乙圖中以圓心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右建立一維x 坐標(biāo)軸，推導(dǎo)在x軸上各處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E與x之間的 函數(shù)表達(dá)式，在圖中定性畫(huà)出E-x圖像；

(3)圖丙為乙的俯視圖，去掉導(dǎo)體環(huán)，在磁場(chǎng)圓形邊 界上有M、N兩點(diǎn)之間所夾的小圓弧恰為整個(gè)圓周 的1/6；將一個(gè)帶電量為+q的帶電小球沿著圓弧分別順時(shí)針、逆時(shí)針從M移動(dòng)到N，求渦旋電場(chǎng)力分別所做的功。在此基礎(chǔ)上，對(duì)比渦旋 電場(chǎng)和靜電場(chǎng)，說(shuō)明渦旋電場(chǎng)中為什么不存在電勢(shì)的概念。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，回旋加速器由置于高真空中的兩個(gè)半徑為R的D形式上金屬盒構(gòu)成，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直。兩盒間加速電壓為U，方向發(fā)生周期性變化，使得粒子每進(jìn)入狹縫即被加速．從A處粒子源產(chǎn)生的帶正電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q、初速不計(jì)，粒子重力不計(jì)．則（ ）

A. 粒子能獲得的最大速率為 B. 粒子能獲得的最大速率為

C. 粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 D. 粒子在加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是_________

A．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的

B．一定質(zhì)量的氣體，如果體積增大，其內(nèi)能一定減少

C．氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器的碰撞引起的

D．一定質(zhì)量的氣體，如果溫度升高，壓強(qiáng)必然增大

E．一定質(zhì)量的0℃的冰變成0℃的水,其內(nèi)能增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是豎直平面內(nèi)三個(gè)相同的半圓形光滑軌道，K為軌道最低點(diǎn)，Ⅰ處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，Ⅱ和Ⅲ處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，三個(gè)完全相同的帶正電小球a、b、c從軌道最高點(diǎn)自由下滑至第一次到達(dá)最低點(diǎn)K的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 在K處球a速度最大

B. 在K處球b對(duì)軌道壓力最大

C. 球b需要的時(shí)間最長(zhǎng)

D. 球c機(jī)械能損失最多

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓心為O，半徑為R的圓中有兩條互相垂直的直徑AC和BD，電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)系關(guān)于AC對(duì)稱，＋Q與O點(diǎn)的連線和OC間夾角為60°.兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線與AC的交點(diǎn)為P，取無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為0，電勢(shì)也為0

B. A點(diǎn)電勢(shì)低于C點(diǎn)電勢(shì)

C. 點(diǎn)電荷＋q從A到C的過(guò)程中電勢(shì)能先減小后增大

D. 點(diǎn)電荷－q在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能小于在D點(diǎn)具有的電勢(shì)能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。小明同學(xué)分析了人原地起跳的過(guò)程。設(shè)人的質(zhì)量為m，從開(kāi)始蹬地到以速度v離開(kāi)地面，重心升高h，重力加速度為g。他得出的以下結(jié)論中正確的是

A. 該過(guò)程人始終處于失重狀態(tài)

B. 地面對(duì)人的支持力的沖量大于重力的沖量

C. 地面對(duì)人體做的功為mv2+mgh

D. 人與地球所組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加了mv2+mgh

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱形導(dǎo)體的電阻。步驟如下：

(1)用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量其長(zhǎng)度和直徑如下圖所示，由圖可知其長(zhǎng)度為______mm.直徑為________mm；

(2)用多用電表的電阻“×100”擋，按正確的操作步驟測(cè)其電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過(guò)大，他應(yīng)先將倍率調(diào)為___(填“×10”或“×1000”)，緊接著的操作步驟是_____________，正確操作后，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值約為_________Ω；

(3)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：

待測(cè)圓柱體電阻R；

電流表A1(量程1mA，內(nèi)阻約50Ω)；

電流表A2(量程20mA，內(nèi)阻約10Ω)；

電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約10kΩ) ；

電壓表V2(量程I5V，內(nèi)阻約25kΩ)；

直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì))；

滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A)；

滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值50kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A)；

開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干

為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，則電流表應(yīng)該選擇______，電壓表應(yīng)該選擇______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇______；

(4)該同學(xué)用伏安法測(cè)該電阻的實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)源于_______(填“電流”或“電壓”)；表的讀數(shù)與被測(cè)電阻的真實(shí)值不同，導(dǎo)致被測(cè)電阻R測(cè)_______R真 (選填“>”“=”或“<”)，該誤差屬于_______(選填“系統(tǒng)”“偶然”)誤差。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案